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NEP & Assainissement des Équipements de Procédé 

Nos générateurs d'ozone permettent d'assainir vos systèmes de nettoyage en place

Dans l'ensemble du secteur industriel, l'alimentation et les boissons, les installations laitières, l'industrie de transformation et les usines pharmaceutiques, d'importantes quantités d'eau, d'énergie et de produits chimiques sont dépensées pour maintenir l'équipement de transformation propre et aseptisé.

Les équipements tels que les réservoirs, les tuyaux, les vannes, les échangeurs de chaleur et les machines de remplissage doivent être maintenus exempts de micro-organismes indésirables, de biofilms, de tartre et de résidus chimiques. Le fait de ne pas maintenir la propreté des équipements de traitement peut entraîner les conséquences suivantes:

  • Produit final gâché
  • Échangeurs de chaleur inefficaces
  • Maintenance lourde et coûteuse
  • Demande accrue de produits chimiques, d'eau et d'énergie

Principes de base du nettoyage en place

Le nettoyage en place (NEP) est l'une des opérations unitaires les plus courantes dans le secteur industriel. Il est essentiel pour nettoyer les équipements de traitement entre les différents lots. Aujourd'hui, ces processus sont entièrement automatisés et des stations centrales de nettoyage en place sont installées pour répondre aux besoins de nettoyage et d'assainissement de l'ensemble de l'usine. Elles permettent des cycles de nettoyage à l'intérieur des tuyaux et des réservoirs qui sont autrement inaccessibles au personnel de l'usine. En règle générale, le processus comprend les étapes suivantes:

Étape du cycle PICObjectifAgent de nettoyageDéfis
1. Pré-rinçageÉliminer la majorité des particules et des matières organiques avant d'utiliser l'agent nettoyant.EauDemande d'eau élevée, charges d'eaux usées.
2. Nettoyage caustique ou acideNettoyer les matières organiques et les particules adhérant aux surfaces internes. Le nettoyage acide peut également éliminer les particules inorganiques afin d’éviter l’entartrage. Éliminer les surfaces favorisant la croissance microbienne.Hydroxyde de sodium ou de potassium, divers acides.Manipulation chimique, coûteuse
3. RinçageÉliminer les résidus de produits caustiques ou acides afin d’éviter toute contamination du produit.EauDemande d'eau élevée, charges d'eaux usées.
4. Assainissement et désinfectionGarantir que les équipements de procédé sont exempts de micro-organismes (bactéries, virus, algues). Même une faible contamination microbienne peut affecter le produit final.Agents à base de chlore, acide peracétique (APA), eau chaude, vapeur, iodophores.Difficulté à garantir une élimination complète des bactéries. Coûts élevés.
5. Rinçage finalÉliminer les agents désinfectants pour éviter toute contamination du produit final (ex. bière).EauAugmente la durée du cycle NEP et la consommation d’eau.

Phases typiques du NEP dans le nettoyage et l'assainissement des équipements de traitement.

CIP avec ozone

La technologie de l'ozone présente une nouvelle approche de l'assainissement des équipements de traitement avec une demande en eau, en produits chimiques et en énergie considérablement réduite. L'ozone remplace complètement les coûts et la manipulation des méthodes d'assainissement traditionnelles utilisant des produits chimiques ou de l'eau chaude. L'ozone ne laisse aucun résidu de produits chimiques après utilisation, ce qui élimine la nécessité d'un rinçage final. En outre, il est possible d'appliquer l'ozone directement après le nettoyage, ce que l'on appelle le rinçage à l'ozone. Cela permet de mettre en place un processus de NEP en trois étapes au lieu des cinq cycles traditionnels. La figure ci-dessous illustre les améliorations que l'on peut apporter au NEP en remplaçant les produits chimiques et en utilisant les caractéristiques uniques de l'ozone. Elle montre comment un cycle de NEP en 5 étapes peut être réduit à un cycle en 4 étapes.

Les systèmes RENA Vivo de Mellifiq sont parfaitement adaptés aux applications CIP, car ils offrent une solution complète clé en main qui peut être facilement intégrée dans des installations existantes ou connectée lors de la construction de nouvelles installations.

Traitement à l'ozone

L'assainissement à l'eau chaude est couramment utilisé lorsque l'utilisation de produits chimiques doit être évitée. Cependant, cette méthode prend du temps et exerce une pression sur l'équipement mécanique lors de la dilatation et de la contraction pendant le chauffage et le refroidissement, ce qui entraîne des fuites et une maintenance coûteuse. Comme l'ozone ne laisse pas de résidus, il s'agit d'une méthode viable d'assainissement à froid au lieu de l'utilisation d'eau chaude, qui permet d'économiser d'importantes quantités d'énergie et les coûts qui y sont associés.

Concentration d'ozone

L'ozone est produit in situ et à la demande, ce qui signifie qu'il est généré et appliqué lorsqu'il est nécessaire. C'est la principale caractéristique de l'ozone par rapport aux agents chimiques traditionnels. La figure montre la concentration d'ozone dans le temps pour une installation. La zone verte illustre la plage de concentration d'ozone appliquée à l'équipement de traitement. Comme on peut le voir ci-dessous, la concentration d'ozone augmente avec le temps et atteint des niveaux adéquats pour la désinfection en quelques minutes seulement.

Le cycle d'assainissement est terminé en 5 à 15 minutes, en fonction de la quantité et du type de micro-organismes. L'ozone étant environ 10 à 1000 fois plus efficace que les autres produits chimiques contre les bactéries, les moisissures et les virus, l'assainissement peut être terminé en quelques minutes seulement, ce qui permet d'économiser un temps d'arrêt important pour tout type d'installation. La concentration cible typique de l'ozone est de 1 ppm pour une réduction de 3 logs de tous les types de micro-organismes indésirables en 15 minutes. Pour en savoir plus sur les mécanismes de désinfection à l'ozone, consultez notre section Applications de désinfection.

Ozone concentration at target process equipment

Nettoyage en place d'une brasserie à l'ozone

Nettoyage des lieux (COP)

Alors que le NEP fait référence au nettoyage et à l'assainissement de l'intérieur de l'équipement de traitement, le COP fait référence à l'assainissement de la surface des réservoirs, des tuyaux ou des sols. Généralement, des agents moussants sont utilisés pour faciliter l'inspection visuelle des zones nettoyées et non nettoyées. RENA Vivo offre la possibilité d'éviter l'exposition aux produits chimiques pendant les opérations COP en utilisant un système d'ozone pour produire de l'ozone à la demande et in situ. L'utilisation de l'ozone fournit une indication claire du succès de l'assainissement, car il laisse une odeur subtile. 

Tours de refroidissement et systèmes d'eau en circuit fermé

Ces types d'applications diffèrent à certains égards des applications CIP. Dans les systèmes de refroidissement fermés ou les tours de refroidissement, de grands volumes d'eau circulent avec une très longue rétention hydraulique. Dans ces cas, des concentrations d'ozone inférieures à 0,2 ppm suffisent à empêcher la croissance microbienne. Avec des temps de rétention hydraulique importants, le biofilm existant peut être dégradé efficacement.

Pour en savoir plus sur les tours de refroidissement, cliquez ici.

Élimination du biofilm

En raison du fort pouvoir désinfectant de l'ozone, le biofilm existant peut être éliminé par ozonation sur une période prolongée, ce qui permet à l'ozone de décomposer les parois cellulaires et la matière organique. Le biofilm peut apparaître dans les systèmes où un assainissement ou un nettoyage insuffisant a permis la croissance biologique de bactéries sur les matières organiques issues de la production. Dans ce cas, l'ozone est un excellent moyen d'éliminer le biofilm et de prévenir toute croissance future.

Secteurs d'application

L'assainissement à l'ozone des équipements de traitement est particulièrement utile pour les brasseriesles laiteries, la production off-shore et la production alimentaire.La production alimentaire a également une utilisation étendue en termes de rinçage des produits frais.